Java使用NIO進行HTTPS協議訪問的時候，離不開SSLContext和SSLEngine兩個類。我們只需要在Connect操作、Connected操作、Read和Write操作中加入SSL相關的處理即可。
一、連接服務器之前先初始化SSLContext並設置證書相關的操作。
1 public void Connect(String host, int port) { 2 mSSLContext = this.InitSSLContext(); 3 super.Connect(host, port); 4 }
在連接服務器前先創建SSLContext對象，並進行證書相關的設置。如果服務器不是使用外部公認的認證機構生成的密鑰，可以使用基於公鑰CA的方式進行設置證書。如果是公認的認證證書一般只需要加載Java KeyStore即可。
1.1 基於公鑰CA
1 public SSLContext InitSSLContext() throws NoSuchAlgorithmException{ 2 // 創建生成x509證書的對象 3 CertificateFactory caf = CertificateFactory.getInstance("X.509"); 4 // 這里的CA_PATH是服務器的ca證書，可以通過瀏覽器保存Cer證書（Base64和DER都可以） 5 X509Certificate ca = (X509Certificate)caf.generateCertificate(new FileInputStream(CA_PATH)); 6 KeyStore caKs = KeyStore.getInstance("JKS"); 7 caKs.load(null, null); 8 // 將上面創建好的證書設置到倉庫里面，前面的`baidu-ca`只是一個別名可以任意不要出現重復即可。 9 caKs.setCertificateEntry("baidu-ca", ca); 10 TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509"); 11 tmf.init(caKs); 12 // 最后創建SSLContext，將可信任證書列表傳入。 13 SSLContext context = SSLContext.getInstance("TLSv1.2"); 14 context.init(null, tmf.getTrustManagers(), null); 15 return context; 16 }
1.2 加載Java KeyStore
1 public SSLContext InitSSLContext() throws NoSuchAlgorithmException{ 2 // 加載java keystore 倉庫 3 KeyStore caKs = KeyStore.getInstance("JKS"); 4 // 把生成好的jks證書加載進來 5 caKs.load(new FileInputStream(CA_PATH), PASSWORD.toCharArray()); 6 // 把加載好的證書放入信任的列表 7 TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509"); 8 tmf.init(caKs); 9 // 最后創建SSLContext，將可信任證書列表傳入。 10 SSLContext context = SSLContext.getInstance("TLSv1.2"); 11 context.init(null, tmf.getTrustManagers(), null); 12 return context; 13 }
二、連接服務器成功后，需要創建SSLEngine對象，並進行相關設置與握手處理。
通過第一步生成的SSLContext創建SSLSocketFactory並將當前的SocketChannel進行綁定（注：很多別人的例子都沒有這步操作，如果只存在一個HTTPS的連接理論上沒有問題，但如果希望同時創建大量的HTTPS請求“可能”有問題，因為SSLEngine內部使用哪個Socket進行操作數據是不確定，如果我的理解有誤歡迎指正）。
然后調用創建SSLEngine對象，並初始化操作數據的Buffer，然后開始進入握手階段。（注：這里創建的Buffer主要用於將應用層數據加密為網絡數據，將網絡數據解密為應用層數據使用：“密文與明文”）。
1 public final void OnConnected() { 2 super.OnConnected(); 3 // 設置socket，並創建SSLEngine，開始握手 4 SSLSocketFactory fx = mSSLContext.getSocketFactory(); 5 // 這里將自己的channel傳進去 6 fx.createSocket(mSocketChannel.GetSocket(), mHost, mPort, false); 7 mSSLEngine = this.InitSSLEngine(mSSLContext); 8 // 初始化使用的BUFFER 9 int appBufSize = mSSLEngine.getSession().getApplicationBufferSize(); 10 int netBufSize = mSSLEngine.getSession().getPacketBufferSize(); 11 mAppDataBuf = ByteBuffer.allocate(appBufSize); 12 mNetDataBuf = ByteBuffer.allocate(netBufSize); 13 pAppDataBuf = ByteBuffer.allocate(appBufSize); 14 pNetDataBuf = ByteBuffer.allocate(netBufSize); 15 // 初始化完成，准備開啟握手 16 mSSLInitiated = true; 17 mSSLEngine.beginHandshake(); 18 this.ProcessHandShake(null); 19 }
三、進行握手操作
下圖簡單展示了握手流程，由客戶端發起，通過一些列的數據交換最終完成握手操作。要成功與服務器建立連接，握手流程是非常重要的環節，幸好SSEngine內部已經實現了證書驗證、交換等步驟，我們只需要在其上層執行特定的行為（握手狀態處理）。
3.1 握手相關狀態（來自getHandshakeStatus方法）
NEED_WRAP 當前握手狀態表示需要加密數據，即將要發送的應用層數據加密輸出為網絡層數據，並執行發送操作。
NEED_UNWRAP 當前握手狀態表示需要對數據進行解密，即將收到的網絡層數據解密后成應用層數據。
NEED_TASK 當前握手狀態表示需要執行任務，因為有些操作可能比較耗時，如果不希望造成阻塞流程就需要開啟異步任務進行執行。
FINISHED 當前握手已完成
NOT_HANDSHAKING 表示不需要握手，這個主要是再次連接時，為了加快速度而跳過握手流程。
3.2 處理握手的方法
以下代碼展示了握手流程中的各種狀態的處理，主要的邏輯就是如果需要加密就執行加密操作，如果需要執行解密就執行解密操作（廢話@_@!）。
1 protected void ProcessHandShake(SSLEngineResult result){ 2 if(this.isClosed() || this.isShutdown()) return; 3 // 區分是來此WRAP UNWRAP調用，還是其他調用 4 SSLEngineResult.HandshakeStatus status; 5 if(result != null){ 6 status = result.getHandshakeStatus(); 7 }else{ 8 status = mSSLEngine.getHandshakeStatus(); 9 } 10 switch(status) 11 { 12 // 需要加密 13 case NEED_WRAP: 14 //判斷isOutboundDone，當true時，說明已經不需要再處理任何的NEED_WRAP操作了. 15 // 因為已經顯式調用過closeOutbound，且就算執行wrap， 16 // SSLEngineReulst.STATUS也一定是CLOSED，沒有任何意義 17 if(mSSLEngine.isOutboundDone()){ 18 // 如果還有數據則發送出去 19 if(mNetDataBuf.position() > 0) { 20 mNetDataBuf.flip(); 21 mSocketChannel.WriteAndFlush(mNetDataBuf); 22 } 23 break; 24 } 25 // 執行加密流程 26 this.ProcessWrapEvent(); 27 break; 28 // 需要解密 29 case NEED_UNWRAP: 30 //判斷inboundDone是否為true, true說明peer端發送了close_notify, 31 // peer發送了close_notify也可能被unwrap操作捕獲到，結果就是返回的CLOSED 32 if(mSSLEngine.isInboundDone()){ 33 //peer端發送關閉，此時需要判斷是否調用closeOutbound 34 if(mSSLEngine.isOutboundDone()){ 35 return; 36 } 37 mSSLEngine.closeOutbound(); 38 } 39 break; 40 case NEED_TASK: 41 // 執行異步任務，我這里是同步執行的，可以弄一個異步線程池進行。 42 Runnable task = mSSLEngine.getDelegatedTask(); 43 if(task != null){ 44 task.run(); 45 // executor.execute(task); 這樣使用異步也是可以的， 46 //但是異步就需要對ProcessHandShake的調用做特殊處理，因為異步的，像下面這直接是會導致瘋狂調用。 47 } 48 this.ProcessHandShake(null); // 繼續處理握手 49 break; 50 case FINISHED: 51 // 握手完成 52 mHandshakeCompleted = true; 53 this.OnHandCompleted(); 54 return; 55 case NOT_HANDSHAKING: 56 // 不需要握手 57 if(!mHandshakeCompleted) 58 { 59 mHandshakeCompleted = true; 60 this.OnHandCompleted(); 61 } 62 return; 63 } 64 }
四、數據的發送與接收
握手成功后就可以進行正常的數據發送與接收，但是需要額外在數據發送的時候進行加密操作，數據接收后進行解密操作。
這里需要額外說明一下，在握手期間也是會需要讀取數據的，因為服務器發送過來的數據需要我們執行讀取並解密操作。而這個操作在一些其他的例子中直接使用了阻塞的讀取方式，我這里則是放在OnRead事件調用后進行處理，這樣才符合NIO模型。
4.1 加密操作(SelectionKey.OP_WRITE)
1 protected void ProcessWrapEvent(){ 2 if(this.isClosed() || this.isShutdown()) return; 3 SSLEngineResult result = mSSLEngine.wrap(mAppDataBuf, mNetDataBuf); 4 // 處理result 5 if(ProcessSSLStatus(result, true)){ 6 mNetDataBuf.flip(); 7 mSocketChannel.WriteAndFlush(mNetDataBuf); 8 // 發完成后清空buffer 9 mNetDataBuf.clear(); 10 } 11 mAppDataBuf.clear(); 12 // 如果沒有握手完成，則繼續調用握手處理 13 if(!mHandshakeCompleted) 14 this.ProcessHandShake(result); 15 }
4.2 解密操作(SelectionKey.OP_READ)
1 protected void ProcessUnWrapEvent(){ 2 if(this.isClosed() || this.isShutdown()) return; 3 do{ 4 // 執行解密操作 5 SSLEngineResult res = mSSLEngine.unwrap(pNetDataBuf, pAppDataBuf); 6 if(!ProcessSSLStatus(res, false)) 7 // 這里不需要對`pNetDataBuf`進行處理，因為ProcessSSLStatus里面已經做好處理了。 8 return; 9 if(res.getStatus() == Status.CLOSED) 10 break; 11 // 未完成握手時，需要繼續調用握手處理 12 if(!mHandshakeCompleted) 13 this.ProcessHandShake(res); 14 }while(pNetDataBuf.hasRemaining()); 15 // 數據都解密完了，這個就可以清空了。 16 if(!pNetDataBuf.hasRemaining()) 17 pNetDataBuf.clear(); 18 }
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